Maximilian Kühne: Automated Collision-free Tasksequencing for Industrial Robots. Otto-von-Guericke-University Magdeburg, 2020.

Abstract

Die in der Industrie eingesetzten Robotermanipulatoren bieten meist durch die Anzahl ihrer Gelenke gewisse Freiheitsgrade, was ihnen die Möglichkeit gibt jeden beliebigen Punkt in ihrem Arbeitsraum zu erreichen. Dabei können sie sogar Punkte hinter Hindernissen anfahren. Ist ein Arbeitsraum jedoch frei von solchen Hindernissen, kann es für einen Punkt viele verschiedene Stellungen (Konfigurationen) für den Manipulator geben. Betrachtet man die Aufgabe, die vom Roboter an einem Werkstück vollzogen werden soll, ergibt sich daraus meist eine zusätzlicher Freiheitsgrad. Daraus folgt eine große Menge an möglichen Lösungen. Das führt dazu, dass für eine automatisierte Optimierung der Aufgabenplanung, eine enorme Berechnungszeit entstehen kann. Will man bei dieser Optimierung noch darauf achten, dass der Roboter nicht mit sich selbst bzw. mit dem Werkstück oder anderen Objekten kollidiert, steigert das nochmals den benötigten Zeitaufwand. Deshalb wird in den meisten Fällen der Suchraum vereinfacht und die Kollisionsüberprüfung wird erst am Ende durchgeführt.
In dieser Masterarbeit soll eine Sequenzoptimierung rein im Konfigurationsraum des Roboters durchgeführt werden. Dabei sollen sich alle Pfade offline und kollisionsfrei mit Hilfe von zufallsbasierten Pfadplanern wie RRT bestimmen lassen. Die auftretenden Probleme hinsichtlich der Berechnungszeiten sollen mit Hilfe einer Parallelisierung verringert werden. Aus dieser Vorgehensweise ergeben sich
folgende Fragen:
(i) Wie lässt sich eine Parallelisierung integrieren?
(ii) Welchen Einfluss hat die Form des Werkstücks auf die Optimierung?
(iii) Lässt sich die Planung der Bearbeitung eines Werkstücks automatisiert besser umsetzen als eine Planung durch den Menschen?

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@mastersthesis{K\"{u}hne2020,
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In dieser Masterarbeit soll eine Sequenzoptimierung rein im Konfigurationsraum des Roboters durchgef\"{u}hrt werden. Dabei sollen sich alle Pfade offline und kollisionsfrei mit Hilfe von zufallsbasierten Pfadplanern wie RRT bestimmen lassen. Die auftretenden Probleme hinsichtlich der Berechnungszeiten sollen mit Hilfe einer Parallelisierung verringert werden. Aus dieser Vorgehensweise ergeben sich
folgende Fragen:
(i) Wie l\"{a}sst sich eine Parallelisierung integrieren?
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